JPH1064097A - 光ピックアップ装置 - Google Patents

光ピックアップ装置

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JPH1064097A
JPH1064097A JP8238603A JP23860396A JPH1064097A JP H1064097 A JPH1064097 A JP H1064097A JP 8238603 A JP8238603 A JP 8238603A JP 23860396 A JP23860396 A JP 23860396A JP H1064097 A JPH1064097 A JP H1064097A
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optical
optical disk
pickup device
light beam
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Rikirou Tsuchiya
力朗 土屋
Atsushi Kitamura
厚 北村
Kazunori Kayano
寿徳 茅野
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Minebea Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 使用波長の異なる複数種類の光ディスクを再
生可能な光ピックアップ装置の軽量化を目的とする。 【解決手段】 使用波長の異なる光ディスクを再生する
ために、その光ディスクを再生するのに必要な波長の光
線を出射させる光源としてのレーザ光源1、ホログラム
光学ユニット14を設け、それらの出射光線を光ディス
ク2a,2bの記録層へ入射させるために、該光線の出
射領域にアクチュエータ可動部7を配置させる。アクチ
ュエータ可動部7は、開口制限フィルタ8と対物レンズ
9で構成されており、開口制限フィルタ8によって、光
ディスク2a,2bの種類に応じて対物レンズ9の集光
位置を変化させるため、光ディスク2a,2bそれぞれ
の記録層に光ビームは最適に集光する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、光ディスクドライ
ブに用いられる光ピックアップ装置に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】光ディスクの記録情報は、光ディスクの
記録層にレーザ光を照射し、ピットを開けることによっ
て記録され、記録情報の再生時は、そのピットの有無を
照射レーザ光の反射の強弱によって検出する。光ディス
クの種類は、ピットを形成させるレーザ光の波長に応じ
て異なり、再生時に照射する光ビームの波長も異なって
いる。例えば、現在使用されている光ディスクには、7
80nm帯の光源に対応したCD、CD−Rおよび相変
化型のPD(以下、これらを標準光ディスクという)
や、635nm〜650nm帯の光源に対応した薄型化
されたDVD(以下、高密度光ディスクという)があ
る。
【0003】このように、使用波長の異なる複数種類の
光ディスクの再生を、一つの光ピックアップ装置で行う
ために、図10および図11に示すように、特開平8−
55363号に開示される光ヘッドを備える光ピックア
ップ装置が発明されている。この光ピックアップ装置
は、図10において、第一のレーザ光源1が被記録媒体
である光ディスク2aに所定間隔をおいて対向位置に配
置される。ここで、光ディスク2aは高密度光ディスク
とし、厚みは0.6mmとする。レーザ光源1と光ディ
スク2aの間には、レーザ光源1側から順次、コリメー
トレンズ3、ビームスプリッタ4、波長板5、波長選択
ミラー6およびアクチュエータ可動部7が配置されてい
る。
【0004】コリメートレンズ3は、レーザ光源1から
出射された光線を、平行光線束に変換する。ビームスプ
リッタ4は、内部にハーフミラーを備えており、ビーム
スプリッタ4に進入した光ビームを透過光と反射光に二
分岐させる。波長板5は、二つの互いに垂直な偏光成分
の間に、波長の分数倍に相当する位相差を与える複屈折
性の結晶で作られた板である。この光ピックアップ装置
においては、波長板5は、高密度光ディスクとしての光
ディスク2aの対応波長である635nmの光ビームに
対してπ/2の位相差を生じさせ、標準光ディスクとし
ての光ディスク2b(詳細は後述)の対応波長である7
80nmの光ビームに対してπの位相差を生じさせるよ
うに設定されている。波長選択ミラー6は、ビームスプ
リッタと同様の機能を有する。
【0005】図10において、レーザ光源1と光ディス
ク2aを結ぶ軸と直交する位置、かつ、ビームスプリッ
タ4に対向する位置に、受光器12が配置される。ビー
ムスプリッタ4と受光器12との間には、シリンドリカ
ルレンズ13が配置される。シリンドリカルレンズ13
は、受光器12に光ビームを集光させる。
【0006】また、レーザ光源1と光ディスク2aを結
ぶ軸と直交する位置、かつ、波長選択ミラー6に対向す
る位置に、ホログラム光学ユニット14が配置される。
ホログラム光学ユニット14は、光源と受光器の機能を
兼ね備えた装置であり、さらに詳しくは、レーザ光源
と、光ディスクで反射する反射光を分離して空間的変化
を与えるホログラムと、その反射光を受光する光検出器
で構成されている。波長選択ミラー6とホログラム光学
ユニット14との間には、コリメートレンズ13が配置
される。コリメートレンズ13は、ホログラム光学ユニ
ット14から出射される光ビームを平行光線束に変換す
る。
【0007】図11には、光ディスク2bを再生する場
合のアクチュエータ可動部7が示されている。ここで、
光ディスク2bは標準光ディスクであり、その厚みは
1.2mmとする。
【0008】前記アクチュエータ可動部7には、対物レ
ンズ9および駆動機構21によって移動可能な可動開口
制限板22が配置されている。対物レンズ9は、対物レ
ンズ9を透過した光ビームが光ディスク2aの記録層に
集光する開口数を有する。このように、対物レンズ9と
光ディスク2aを対応させているので、光ディスク2b
を再生する場合には、基材厚の違いによる収差が生じ、
対物レンズ9透過後の光ビームを光ディスク2bの記録
層に集光させることができないので、光ディスク2bを
再生できない。
【0009】したがって、対物レンズ9を透過して光デ
ィスク2bに集光する光ビームが、光ディスク2bの記
録層に最適に集光させる開口部を備える可動開口制限板
22を設けている。上述のように、可動開口制限板22
は、駆動機構21によって移動可能であるから、図11
に示すように、光ディスク2bを再生する場合には、駆
動機構21を駆動することによって、可動開口制限板2
2を光ビームの進路に移動させ、光ディスク2bの記録
層に最適に光ビームを集光させる。
【0010】その他、一の装置で使用波長の異なる複数
種類の光ディスクの再生する光ピックアップ装置とし
て、図12に示すように、上述のアクチュエータ可動部
7に、高密度光ディスク用の対物レンズ9と標準光ディ
スク用の対物レンズ9’を搭載した構成としたものがあ
る。再生しようとする光ディスク2a,2bの種類に応
じて、対物レンズ9もしくは対物レンズ9’を切り替え
ることにより、2種類の光ディスク2a,2bを再生す
る。
【0011】また、図13に示すように、上述のアクチ
ュエータ可動部7の構成を、対物レンズ9、液晶シャッ
タ23および制御回路24からなるものとした光ピック
アップ装置もある。液晶シャッタ23は、遮光部25
(斜線部分)を備えており、制御回路24によって、光
ビームを遮光および透過可能に切り替えることができ
る。液晶シャッタ23の遮光部25以外の部分は、光デ
ィスク2aおよび光ディスク2bの対応波長を有する光
ビームいずれの場合にも透過可能な透過部26とする。
【0012】光ディスク2aを再生する場合には、制御
回路24はOFF となり、光ビームは遮光部25も透過
し、対物レンズ9を透過することによって、光ディスク
2aの記録層に集光する。一方、光ディスク2bを再生
する場合には、制御回路24はONとなり、光ビームは遮
光部25では遮光され、透過部26のみを透過すること
によって、対物レンズ9を透過して集光する位置が、光
ディスク2bの記録層に位置するので再生可能となる。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述のよう
に、使用波長の異なる光ディスク2aおよび光ディスク
2bは基材厚が異なっているため、図10に示す光ピッ
クアップ装置には、一の対物レンズ9によって光ディス
ク2a,2bの各々の記録層に集光させるために開口制
限板22をアクチュエータ可動部7に設けている。そし
て、光ディスク2aを再生する場合には、光ビームは開
口制限板22を透過せずに、対物レンズ9のみを透過し
て光ディスク2aの記録層に集光する。一方、光ディス
ク2bを再生する場合には、光ビームは開口制限板22
を透過することによって、対物レンズ9を透過後に光ビ
ーム2bの記録層に対して最適な集光位置になる。
【0014】このように、光ディスク2a,2bのいず
れを再生するかによって、開口制限板22を移動させな
ければならず、開口制限板22を移動させる駆動機構2
1がアクチュエータ可動部7に必要であった。このた
め、アクチュエータ可動部7の重量が増し、アクチュエ
ータの特性低下の要因となっていた。
【0015】また、図12に示す光ピックアップ装置の
ように高密度光ディスク用の対物レンズ9と標準光ディ
スク用の対物レンズ9’をアクチュエータ可動部7に搭
載した構成の場合には、光ディスク2a,2bのいずれ
を再生するかによって、対物レンズ9および対物レンズ
9’の切替が必要であることから切替機構(図示省略)
を、アクチュエータ可動部7に設けねばならない。この
ため、アクチュエータ可動部7には切替機構と2個の対
物レンズ2a,2bを備えなければならないので、重量
が増し、アクチュエータ可動部7の特性低下の要因とな
っていた。そして、光ディスク2a,2bのいずれかを
再生する場合には、対応する対物レンズ9,9’のいず
れか一方を、光ビームの進路に位置させるため、光軸の
ずれを生じやすいといった問題がある。
【0016】図13に示す光ピックアップ装置のよう
に、一の対物レンズ9によって光ディスク2a,2bの
各々の記録層に集光させるために液晶シャッタ23をア
クチュエータ可動部7に設けた場合には、光ディスク2
a,2bのいずれかを再生する場合に制御回路24によ
ってON-OFFせねばならず、このため、アクチュエータ可
動部7の重量が増し、アクチュエータ可動部7の特性低
下の要因となっていた。
【0017】したがって、本発明は上記事情に鑑みてな
されたもので、アクチュエータ可動部7を軽量化するこ
とで特性を向上し、使用波長の異なる光ディスク2aお
よび光ディスク2bを再生可能な光ピックアップ装置を
提供することを目的とする。
【0018】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項1の発明では、光線を被記録媒体の記録層で
反射させ、被記録媒体の記録内容を検知するために、ビ
ームスプリッタと、光学レンズ系と、受光器とを含む光
ピックアップ装置において、前記光線を出射する第一の
光源と、前記第一の光源とは異なる出射波長の第二の光
源と、前記第一の光源からの出射波長に対応する第一の
被記録媒体に集光させる光集束手段と、前記第二の光源
からの出射波長に対応する第二の被記録媒体に集光させ
るために、前記光集束手段と光源との間の領域に、前記
第一の光源からの光線を透過、かつ、前記第二の光源か
らの光線の一部を非透過するフィルタを配置させたこと
を特徴とする光ピックアップ装置である。
【0019】請求項2の発明では、前記フィルタは、前
記光集束手段の配置されるアクチュエータ可動部に設け
たことを特徴とする。
【0020】請求項3の発明では、前記フィルタは、前
記光集束手段と一体的に設けられることを特徴とする。
【0021】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態としての光ピ
ックアップ装置を添付図面に基づいて説明する。従来技
術の欄で説明したものと同一の部材には同一の符号を付
し、その詳細な説明は省略する。
【0022】図1に示す本発明の光ピックアップ装置
は、従来の光ピックアップ装置と比較してアクチュエー
タ可動部7の構成が異なる。アクチュエータ可動部7は
開口制限フィルタ8と対物レンズ9で構成されており、
開口制限フィルタ8は、図2にその概略が示されるよう
に、波長帯域には無関係に光ビームを透過させる透過部
10と、透過可能な波長に制限のあるフィルタ部11
(図の斜線部分)で構成されている。対物レンズ9は、
図1に示す光ディスク2a再生時に、透過部10および
フィルタ部11を透過する波長帯域の光ビームが、対物
レンズ9を透過した後に光ディスク2aの記録層に最適
に集光し、かつ、図3に示す光ディスク2b再生時にフ
ィルタ部11で遮断され透過部10のみを透過する波長
帯域の光ビームが、対物レンズ9を透過した後に光ディ
スク2bの記録層に最適に集光する開口数を有するもの
が用いられる。
【0023】フィルタ部11は、図4に示すように、高
密度光ディスクとしての光ディスク2aの対応波長であ
る650nmの光ビームを100%透過させ、標準光デ
ィスクとしての光ディスク2bの対応波長である780
nmの光ビームを100%遮光する性質を有するもので
ある。このような特性を有するフィルタ部11として、
たとえば、SiO2 やTiO2 等を用いて多層膜を形成
させたフィルム等が用いられる。このとき透過部10
は、SiO2 やTiO2 等の膜が付かないように、マス
クを行ったほうがよい。フィルタ部11は、図4に示す
特性が得られるものならば、特に上述に限定するもので
なく、他の方法や材料を使用してもよい。
【0024】アクチュエータ可動部7をより一層軽量化
するために、図5に示すように、対物レンズ9の一表面
に、たとえばSiO2 やTiO2 等を用いて多層膜を形
成させ、透過部10’とフィルタ部11’を対物レンズ
9と一体に形成してもよい。この場合にも対物レンズ9
は、光ディスク2a再生時に、透過部10’およびフィ
ルタ部11’を透過する波長帯域の光ビームが、対物レ
ンズ9を透過した後に光ディスク2aの記録層に最適に
集光し、かつ、光ディスク2b再生時にフィルタ部1
1’で遮断され透過部10’のみを透過する波長帯域の
光ビームが、対物レンズ9を透過した後に光ディスク2
bの記録層に最適に集光する開口数を有するものが用い
られる。
【0025】続いて、本発明の光ピックアップ装置を用
いて、光ディスク2aおよび光ディスク2bの再生の説
明をする。図6に示すのは、光ディスク2aを再生する
場合である。光ディスク2aを再生するために照射する
波長帯域に対応する光ビームは、635nm〜650n
m帯の波長の光ビームであり、この波長帯域の光ビーム
がレーザ光源1から出射される。その出射光は、光の進
路上に配置されるコリメートレンズ3、ビームスプリッ
タ4、波長板5および波長選択ミラー6を介してアクチ
ュエータ可動部7に進入する。
【0026】光ビームは、アクチュエータ可動部7で開
口制限フィルタ8に進入する。上述のように、開口制限
フィルタ8のフィルタ部11は、図4に示す特性を有し
ておりレーザ光源1から出射する光ビームは透過可能で
あるから、光ビームは開口制限フィルタ8を単に透過
し、対物レンズ9に入射する。対物レンズ9を透過する
ことによって、光ビームは、光ディスク2aの記録層へ
結像される。結像された光ビームは、光ディスク2aの
記録層で反射する。
【0027】光ディスク2aで反射する光ビームは、前
記光の進路上に配置されるアクチュエータ可動部7、波
長選択ミラー6、波長板5、ビームスプリッタ4および
コリメートレンズ3を進行する。ビームスプリッタ4を
透過中に、図6の右方向に反射される反射光は、シリン
ドリカルレンズ13によって集光し、受光器12に検知
される。受光器12は光ビームを電流に変換し、その強
弱によって光ディスク2aの記録情報を再生する。
【0028】次に、光ディスク2bを再生する場合を図
7に基づいて説明する。光ディスク2bを再生するため
に照射する波長帯域に対応する光ビームは、780nm
帯の波長の光ビームであり、この波長帯域の光ビームが
ホログラム光学ユニット14から出射される。その出射
光は、コリメートレンズ15を透過することによって平
行光線束に変換された後、波長選択ミラー6に進入す
る。
【0029】光ビームは、波長選択ミラー6を透過中
に、透過光と反射光に二分岐され、このうち反射光はア
クチュエータ可動部7に進入する。アクチュエータ可動
部7に備わる開口制限フィルタ8のフィルタ部11は、
図4に示すようにホログラム光学ユニット14から出射
する光ビームを遮光するので、光ビームは、開口制限フ
ィルタ8の透過部10のみを透過し、対物レンズ9に入
射する。このように透過部10のみを透過した光ビーム
は、対物レンズ9を透過する場合に開口制限を受けてい
ることから、光ディスク2bの記録層へ最適に結像され
る。結像された光ビームは、光ディスク2bの記録層で
反射する。
【0030】光ディスク2bで反射する光ビームは、前
記光の進路上に配置されるアクチュエータ可動部7、波
長選択ミラー6、波長板5、ビームスプリッタ4および
コリメートレンズ3へ進行する。波長選択ミラー6を透
過中に、図6の右方向に反射される反射光は、コリメー
トレンズ15を介してホログラム光学ユニット14に検
知される。ホログラム光学ユニット14は光ビームを電
流に変換し、その強弱によって光ディスク2bの記録情
報を再生する。
【0031】上述の本発明の実施の形態としての光ピッ
クアップ装置とは異なる構成の光ピックアップ装置を図
8および図9に示す(以下、比較例という)。この比較
例としての光ピックアップ装置は、開口制限フィルタ8
をアクチュエータ可動部7に設けずに、波長選択ミラー
6のアクチュエータ可動部7側の近傍に設けるものであ
る。
【0032】このような構成の光ピックアップ装置とし
た場合には、光ディスク2aの再生時には、図6に基づ
いて説明した光ピックアップ装置と同様に再生可能であ
る。一方、光ディスク2bを再生する場合は、図8に示
すように、図7に基づいて説明した本発明の光ピックア
ップ装置と同様に再生できることが望ましい。
【0033】しかし実際には、光ディスク2bは、光ビ
ームが記録層に適切に集光しないために生じるトッラッ
キングエラーとなり再生不可能である。これは、対物レ
ンズ9は、上述のように、光ディスク2aの記録層に最
適に集光する開口特性を有しているため、光ディスク2
bの記録層には集光しない。このため、本発明の光ピッ
クアップ装置には、開口制限フィルタ8を設けている
が、本比較例の場合には、波長選択ミラー6のアクチュ
エータ可動部7側の近傍に設けている。ホログラム光学
ユニット14から出射される光ビームは、開口制限フィ
ルタ8の透過部10のみを透過するが、対物レンズ9と
所定距離をおいているため、対物レンズ9の中心からず
れてしまい光ディスク2bの記録層に最適に集光しな
い。
【0034】また、図9に示すように、光ビームの光軸
の中心から対物レンズ9の中心のずれが大きくなるほ
ど、光ディスク2bで反射してホログラム光学ユニット
14に集光する光ビームの光軸の中心が大きくずれるた
めに、開口制限フィルタ8の中心からもずれてしまうた
め、透過部10を透過できずにフィルタ部11で遮光さ
れる光ビームが多くなるので、光量が減少し効率が悪く
なる。以上のことから、光ピックアップの特性劣化につ
ながるため、比較例としての光ピックアップ装置は、開
口制限フィルタ8の効果を十分に発揮できない。
【0035】
【発明の効果】以上説明したように、請求項1の発明の
光ピックアップ装置は、透過部とフィルタ部からなる開
口制限フィルタを光ビームの進路上に設けたので、使用
波長の異なる複数種類の光ディスクを再生するための切
替機構を必要とせずに再生可能となり軽量化が可能であ
る。このため、光ピックアップ装置の簡略化が図れ、開
口制限フィルタによって対物レンズの集光位置を変化さ
せればよいので、装置の故障等は生じないので特性が向
上される。
【0036】請求項2の発明では、開口制限フィルタを
アクチュエータ可動部に設けたので、開口制限フィルタ
を透過した光ビームはすぐに対物レンズに進入するの
で、光軸と対物レンズの中心とのずれに起因するトラッ
キングエラーを生じない。その他、請求項1記載の発明
と同様の効果を有する。
【0037】請求項3の発明では、対物レンズ(光集束
手段)と一体に形成されることで、アクチュエータ可動
部が簡略化され、軽量化が図れる。その他、請求項1記
載の発明と同様の効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態の光ピックアップ装置の構
造を示す概略図である。
【図2】開口制限フィルタの構造を示す概略図である。
【図3】本発明の光ピックアップ装置を用いた標準用の
光ディスク再生時のアクチュエータ可動部内の光路を説
明するための概略図である。
【図4】開口制限フィルタのフィルタ部の特性を示す図
表である。
【図5】開口制限フィルタを対物レンズと一体化した場
合の構造を示す該略図である。
【図6】本発明の光ピックアップ装置を用いて高密度用
の光ディスクを再生する場合の光路を説明するための概
略図である。
【図7】本発明の光ピックアップ装置を用いて標準用の
光ディスクを再生する場合の光路を説明するための概略
図である。
【図8】比較例としての光ピックアップ装置を用いて標
準用の光ディスクを再生する場合の光路を説明するため
の概略図である。
【図9】比較例としての光ピックアップ装置を用いて標
準用の光ディスクを再生時に光軸のずれが生じた場合の
光路を説明するための概略図である。
【図10】従来技術の光ピックアップ装置の構造を示す
概略図である。
【図11】従来技術の光ピックアップ装置を用いた標準
用の光ディスク再生時のアクチュエータ可動部内の光路
を説明するための概略図である。
【図12】図10とは別の従来技術の光ピックアップ装
置の構造を示す概略図である。
【図13】図11とは別の従来技術の光ピックアップ装
置の構造を示す概略図である。
【符号の説明】
1 半導体レーザ 2a,2b 光ディスク 7 アクチュエータ可動部 8 開口制限フィルタ 9 対物レンズ 10 透過部 11 フィルタ部

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 光線を被記録媒体の記録層で反射させ、
    被記録媒体の記録内容を検知するために、ビームスプリ
    ッタと、光学レンズ系と、受光器とを含む光ピックアッ
    プ装置において、 前記光線を出射する第一の光源と、 前記第一の光源とは異なる出射波長の第二の光源と、 前記第一の光源からの出射波長に対応する第一の被記録
    媒体に集光させる光集束手段と、 前記第二の光源からの出射波長に対応する第二の被記録
    媒体に集光させるために、前記光集束手段と光源との間
    の領域に、前記第一の光源からの光線を透過し、かつ、
    前記第二の光源からの光線の一部を非透過するフィルタ
    を配置させたことを特徴とする光ピックアップ装置。
  2. 【請求項2】 前記フィルタは、前記光集束手段の配置
    されるアクチュエータ可動部に設けたことを特徴とする
    請求項1に記載の光ピックアップ装置。
  3. 【請求項3】 前記フィルタは、前記光集束手段と一体
    的に設けられることを特徴とする請求項1に記載の光ピ
    ックアップ装置。
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